带有吸气通道的微指机器人，用于主动采样和分析气体及液体物质，以确定其来源位置

《Scientific Reports》：Microfinger robot with inhaling channels for active sampling and analyzing gaseous and liquid substances toward source localization

　　

摘要

传统的人形机器人技术主要关注人类的触觉感官，如力和温度。此前，我们开发了一种集成了力和温度传感器的微指机器人，用于主动感知。除了模仿人类感官的传感器外，人造手指还可以配备各种其他传感器。本研究提出了一种新型微指机器人，该机器人配备了吸气通道，能够主动采集和分析气体和液体样本。这种微指甚至可以与外部高级分析仪结合使用以进行样本分析。微指的尺寸为12毫米×3毫米×550微米，内部装有气动气囊执行器，可实现上下弯曲，并配备有应变传感器以检测其运动状态。受大象鼻子启发的吸气微通道使得可以从微指尖端的入口处采集样本。通过对微指的主动感知性能进行全面测试，证明其能够有效检测从化学源扩散出的样本在空间中的分布情况。实验中分别使用乙醇和色素作为气体和液体样本。这种集成了采样通道的智能微指机器人，为在微观环境中对复杂目标进行高级探索和分析提供了有力平台。